Разработка трехмерных математических моделей и суперкомпьютерных технологий для многомасштабного проектирования тонкостенных составных элементов конструкций из гибридных многослойных композиционных материалов с заданным комплексом диссипативных, упруго-прочностных и усталостных характеристик, для изделий судостроительной и авиационной техники

Цель проекта - разработка механико-математических моделей гибридных многослойных композиционных материалов на основе различных типов армирующих волокон, облегченных наполнителей и конструктивных микроструктур, позволяющих проектировать оптимальные рецептурные составы и структуры материалов исходя их заданных требований по упруго-прочностным, диссипативным и усталостным характеристикам, а также трехмерных моделей тонкостенных составных элементов конструкций на основе гибридных композитов, и вычислительных суперкомпьютерных технологий многомасштабного моделирования характеристик композитных материалов и конструкций. Одной из целей проекта является проведение численных исследований и поиск оптимальных структур гибридных композитных конструкций для типовых фрагментов судостроительной и авиационной техники. Задачи проекта: 1) разработка метода асимптотического осреднения для уравнений теории вязкоупругости и теории нелинейной ползучести для многослойных тонких композитных гибридных пластин и оболочек; 2) разработка методик численного конечно-элементного решения осредненных уравнений нелинейной термоползучести и теории вязкоупругости тонких многослойных пластин и оболочек; 3) разработка методики проектирования оптимальных рецептурных составов и структуры гибридных композитных материалов исходя из заданных требований по упруго-прочностным, диссипативным и усталостным характеристикам; 4) разработка метода асимптотической гомогенизации упругих составных конструкций с многомасштабной непериодической структурой типа 2D-3D, 1D-3D для судостроительных и авиационных конструкций.